综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法技术

综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法，具体包括预分级+粗粒级脱水，铜浮选尾矿经搅拌调浆后旋流分级，筛上粗粒级运至堆场外区堆存；细粒级明矾石浮选，投加碳酸、硅酸钠和复合浮选药剂TC

【技术实现步骤摘要】
综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法


[0001]本专利技术涉及井下矿山采矿
，尤其涉及一种综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法。

技术介绍

[0002]铜矿资源是最重要的金属矿产资源之一。浮选是铜矿石最常用选矿方法，在矿物浮选过程中会产生大量的废弃尾矿,铜尾矿的堆积占地面积大，不仅会造成环境污染，还易造成尾矿溃坝事件，带来安全隐患,而且铜尾矿中非金属资源丰富，对铜尾矿中有用成份继续综合回收或综合利用是发展循环经济，是实现“变废为宝”的必然要求。此外，铜矿山在开采和生产过程中还会产生大量含铜酸性废水，对周边地区生态环境造成很大破坏，需及时处理后循环利用或者达标外排，如某特大型铜矿山，每年产生多达近2000万吨的铜浮选尾矿，该铜尾矿中主要非金属矿物有石英、明矾石和地开石等，明矾石最值得综合回收的。当今矿山存在现有尾矿库剩余库容不足，新建尾矿库难以如期审批建设，面临严重的尾矿库接续的问题。同时，随着采场排土场汇水面积及铜堆场面积不断增加，矿区含铜酸性水的量及浓度也在逐年上升，目前对含铜酸水采用在水路沿线粗放投液碱中和的方式，不仅无法回收铜，而且液碱投加量不易掌握，水质波动较大时处理起来更显不力，若采用常规石灰中和法，不仅石灰耗量大，由于生成的重金属氢氧化物
‑
矾花比重小，沉降速度慢，往往会在沉降分离过程中随水流外溢，处理后水质难以稳定达标，且中和渣单独压滤，因入料细颗粒含量高，非常容易使滤网眼堵塞，造成滤饼水分高，成饼较薄，透气性差，严重影响压滤机台效，产生的大量中和渣需要另行堆存处理，对矿山环境和安全也同样造成极大的压力。
[0003]为此研发一种综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法具有十分重要意义，既能统筹技术方案，综合治理和协同增效，又能为企业解忧纾困，同时有利于发展循环经济和促进环境治理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法，它既能高效综合治理，又能达到经济、社会和环境效益三统一。
[0005]本专利技术的任务是通过以下技术方案来完成的：
[0006]综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法，选矿及水处理药剂组分包括常规药剂碳酸钠、硅酸钠、石灰、PAM、硫氢化钠和自制的复合浮选药剂TC
‑
12；所述复合浮选药剂TC
‑
12由氧化石蜡皂和二异丁基丙二酸二乙酯按质量比1：1均匀混合而成，具体工艺步骤与条件如下：
[0007]a.预分级+粗粒级脱水：铜浮选尾矿经搅拌调浆槽后以47.30～49.80％的浓度进行旋流器分级，旋流器底流在高频脱水筛进行脱水，得+0.074mm筛上粗粒级和－0.074mm筛下细粒级，含水率20.64～21.18％，作业产率48.80～51.24％的+0.074mm筛上粗粒级作为粗尾矿转运至堆场外区堆存；
[0008]b.细粒级明矾石浮选：采用一次粗选、一次扫选和两次精选的回路流程对旋流器溢流进行明矾石浮选，按每吨铜浮选尾矿干重计，在粗选搅拌调浆槽投加碳酸1800～1875g/t、硅酸钠300～360g/t和复合浮选药剂TC
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12 60～66g/t，所有精选和扫选均不添加任何药剂，明矾石浮选精矿经搅拌调浆槽后进行压滤，得含水率21.0％～22.0％明矾石精矿滤饼产品；
[0009]c.细粒级+中和渣混合浓缩压滤：再将明矾石浮选后的旋流器溢流与控制中和沉淀池底泥一并在高效浓密机进行浓缩，高效浓密机底泥经搅拌调浆槽后进行混合压滤，得含水率19.45～20.30％混合压滤滤饼混合渣，转运至堆场内区堆存；
[0010]d.预中和沉铁：将含铜300～496mg/L酸性废水原液在调节缓冲池进行均质均量后，在预中和反应槽投加石灰18.05～18.40kg/m3进行预中和除铁反应，反应出水pH值控制在2.78～2.86，在预中和沉淀池投加PAM
⑤
6.5～6.8g/m3进行絮凝沉铁；
[0011]e.铁渣再中和：在铁渣再中和槽投加石灰3.72～3.95kg/m3对预中和沉淀池底泥进行再中和；
[0012]f.硫化沉铜：在硫化反应槽投加硫氢化钠
⑥
0.78～0.79kg/m3对预中和沉淀池出水进行硫化反应，硫化反应ORP电位精准控制在213～229mV，硫化反应出水在硫化沉淀池并投加PAM 6.5～6.8g/m3进行絮凝沉铜，硫化沉淀池底泥进行硫化渣压滤，得H2S气体及酸雾和含水率30.0～31.0％硫化渣滤饼即硫化铜产品；
[0013]g.控制中和：在中和泥浆混合槽投加石灰用量3.72～3.95kg/m3与回流泥浆以及再中和后的铁渣进行调浆，与硫化沉淀池出水共同在控制中和反应槽进行中和反应，反应出水pH值控制在7.23～7.66，在控制中和沉淀池投加PAM用量8.0～8.2g/m3进行絮凝沉淀，将含Cu＜300mg/L酸性废水原液和预中和沉淀池出水不经硫化沉铜直接进入中和反应槽。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点或效果：
[0015](1)铜浮选尾矿预分级、粗粒级脱水和细粒级压滤，便于外粗内细分区堆存，加强排渗反滤效果，提高排渗固结强度，减少安全隐患。
[0016](2)高效浮选剂TC
‑
12适宜回收细粒级明矾石，获得的明矾石精矿SO3含量>24％，SO3作业回收率>90％，指标明显优于常规药剂。
[0017](3)预中和、铁渣再中和以及控制中和所采用的多点中和、分批投药方式，提高了石灰利用率，处理单位体积含铜酸性废水较常规工艺减少石灰消耗量15％以上。
[0018](4)精准控制氧化还原电位，在特定氧化还原电位条件下，硫化沉铜反应完全，铜作业回收率在98％以上。
[0019](5)细粒级尾矿与中和渣混合压滤，改善入料粒度组成，有效提高了压滤效率，可提高设备台效17％以上。
[0020](6)处理后的水首先满足生产回用，余量稳定达标外排，兼顾了生产用水需求与水平衡问题。
[0021](7)无需另建中和渣库，节省场地及相应投资，降低了二次污染的风险。
[0022]申请文件中PAM是指聚丙烯酰胺。
附图说明
[0023]图1是依据本专利技术提出的一种综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法示意
图。
[0024]附图中各标识分别表示:
[0025]⑴
旋流器底流
⑵
旋流器溢流
⑶
筛上粗粒级
⑷
筛下细粒级
⑸
明矾石精矿滤饼
⑹
明矾石精矿滤液
⑺
预中和沉淀池底泥
⑻
预中和沉淀池出水
⑼
硫化沉淀池底泥
⑽
硫化沉淀池出水
⑾
控制中和沉淀池底泥
⑿
控制中和沉淀池出水
⒀
硫化渣滤液
⒁...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.综合治理铜浮选尾矿与含铜酸性废水的方法，其特征在于选矿及水处理药剂组分包括常规药剂碳酸钠
①
、硅酸钠
②
、石灰
④
、PAM
⑤
、硫氢化钠
⑥
和自制的复合浮选药剂TC
‑
12
③
；所述复合浮选药剂TC
‑
12
③
由氧化石蜡皂和二异丁基丙二酸二乙酯按质量比1：1均匀混合而成，具体工艺步骤与条件如下：a.预分级+粗粒级脱水：铜浮选尾矿经搅拌调浆槽后以47.30～49.80％的浓度进行旋流器分级，旋流器底流(1)在高频脱水筛进行脱水，得+0.074mm筛上粗粒级(3)和－0.074mm筛下细粒级(4)，含水率20.64～21.18％，作业产率48.80～51.24％的+0.074mm筛上粗粒级(3)作为粗尾矿转运至堆场外区堆存；b.细粒级明矾石浮选：采用一次粗选、一次扫选和两次精选的回路流程对旋流器溢流(2)进行明矾石浮选，按每吨铜浮选尾矿干重计，在粗选搅拌调浆槽投加碳酸钠
①
1800～1875g/t、硅酸钠
②
300～360g/t和复合浮选药剂TC
‑
12
③
60～66g/t，所有精选和扫选均不添加任何药剂，明矾石浮选精矿经搅拌调浆槽后进行压滤，得含水率21.0％～22.0％明矾石精矿滤饼(5)产品；c.细粒级(4)+中和渣混合浓缩压滤：再将明矾石浮选后的旋流器溢流(2)与控制中和沉淀池底泥(11)一并在高效浓密机进行浓缩，高效浓密机底泥(18)经搅拌调浆槽后进行混合压滤，得含水率19.45～20.30％混合压滤滤饼(15)混合渣，转运至堆场内区堆存；d.预中和沉铁：将含铜300～496mg/L酸性废水原液在调节缓冲池进行均质均量后，在预中和反应槽投加石灰
④
18.05～18.40kg/m3进行预中和除铁反应，反应出...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁军，赖桂华，李洪文，黄晟，郭美辰，林通发，方娴，张立腾，
申请(专利权)人：紫金矿业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：